第一篇:基爾霍夫定律教案
基爾霍夫定律
一、常用電路名詞
以圖3-1所示電路為例說明常用電路名詞。
1.支路:電路中具有兩個端鈕且通過同一電流的無分支電路。如圖3-1電路中的ED、AB、FC均為支路,該電路的支路數(shù)目為b = 3。
2.節(jié)點:電路中三條或三條以上支路的聯(lián)接點。如圖3-1電路的節(jié)點為A、B兩點,該電路的節(jié)點數(shù)目為n = 2。
3.回路:電路中任一閉合的路徑。如圖3-1電路中的CDEFC、AFCBA、EABDE路徑均為回路,該電路的回路數(shù)目為l = 3。
4.網(wǎng)孔:不含有分支的閉合回路。如圖3-1電路中的AFCBA、EABDE回路均為網(wǎng)孔,該電路的網(wǎng)孔數(shù)目為m = 2。
圖3-1 常用電路名詞的說明
5.網(wǎng)絡(luò):在電路分析范圍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)是指包含較多元件的電路。
二、基爾霍夫電流定律(節(jié)點電流定律)1.電流定律(KCL)內(nèi)容
電流定律的第一種表述:在任何時刻,電路中流入任一節(jié)點中的電流之和,恒等于從該節(jié)點流出的電流之和,即
?I流入??I流出
例如圖3-2中,在節(jié)點A上:I1 ? I3 = I2 ? I4 ? I
5圖3-2 電流定律的舉例說明
電流定律的第二種表述:在任何時刻,電路中任一節(jié)點上的各支路電流代數(shù)和恒等于零,即
?I?0
一般可在流入節(jié)點的電流前面取“+”號,在流出節(jié)點的電流前面取“?”號,反之亦可。例如圖3-2中,在節(jié)點A上:I1 ? I2 + I3 ? I4 ? I5 = 0。
在使用電流定律時,必須注意:
(1)對于含有n個節(jié)點的電路,只能列出(n ? 1)個獨立的電流方程。
(2)列節(jié)點電流方程時,只需考慮電流的參考方向,然后再帶入電流的數(shù)值。
為分析電路的方便,通常需要在所研究的一段電路中事先選定(即假定)電流流動的方向,叫做電流的參考方向,通常用“→”號表示。
電流的實際方向可根據(jù)數(shù)值的正、負(fù)來判斷,當(dāng)I > 0時,表明電流的實際方向與所標(biāo)定的參考方向一致;當(dāng)I < 0時,則表明電流的實際方向與所標(biāo)定的參考方向相反。
2.KCL的應(yīng)用舉例
(1)對于電路中任意假設(shè)的封閉面來說,電流定律仍然成立。如圖3-3中,對于封閉面S來說,有I1 + I2 = I3。
(2)對于網(wǎng)絡(luò)(電路)之間的電流關(guān)系,仍然可由電流定律判定。如圖3-4中,流入電路B中的電流必等于從該電路中流出的電流。
(3)若兩個網(wǎng)絡(luò)之間只有一根導(dǎo)線相連,那么這根導(dǎo)線中一定沒有電流通過。
(4)若一個網(wǎng)絡(luò)只有一根導(dǎo)線與地相連,那么這根導(dǎo)線中一定沒有電流通過。
圖3-4 電流定律的應(yīng)用舉例(2)
圖3-3 電流定律的應(yīng)用舉例(1)
【例3-1】如圖3-5所示電橋電路,已知I1 = 25 mA,I3 = 16 mA,I4 = 12 A,試求其余電阻中的電流I2、I5、I6。
解:在節(jié)點a上:
I1 = I2 + I3,則I2 = I1? I3 = 25 ? 16 = 9 mA 在節(jié)點d上:
I1 = I4 + I5,則I5 = I1 ? I4 = 25 ? 12 = 13 mA 在節(jié)點b上:
I2 = I6 + I5,則I6 = I2 ? I5 = 9 ? 13 = ?4 mA 電流I2與I5均為正數(shù),表明它們的實際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相同,I6為負(fù)數(shù),表明它的實際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相反。
圖3-6 電壓定律的舉例說明
圖3-5 例題3-1
三、基夫爾霍電壓定律(回路電壓定律)
1.電壓定律(KVL)內(nèi)容
在任何時刻,沿著電路中的任一回路繞行方向,回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零,即
?U?0
以圖3-6電路說明基夫爾霍電壓定律。沿著回路abcdea繞行方向,有
Uac = Uab + Ubc = R1I1 + E1,Uce = Ucd + Ude = ?R2I2 ? E2,Uea = R3I3
則
Uac + Uce + Uea = 0 即
R1I1 + E1 ? R2I2 ? E2 + R3I3 = 0 上式也可寫成
R1I1 ? R2I2 + R3I3 = ? E1 + E2
對于電阻電路來說,任何時刻,在任一閉合回路中,各段電阻上的電壓降代數(shù)和等于各電源電動勢的代數(shù)和,即。
?RI??E 2.利用?RI = ?E 列回路電壓方程的原則
(1)標(biāo)出各支路電流的參考方向并選擇回路繞行方向(既可沿著順時針方向繞行,也可沿著反時針方向繞行);
(2)電阻元件的端電壓為±RI,當(dāng)電流I的參考方向與回路繞行方向一致時,選取“+”號;反之,選取“?”號;
(3)電源電動勢為 ?E,當(dāng)電源電動勢的標(biāo)定方向與回路繞行方向一致時,選取“+”號,反之應(yīng)選取“?”號。
支路電流法
以各支路電流為未知量,應(yīng)用基爾霍夫定律列出節(jié)點電流方程和回路電壓方程,解出各支路電流,從而可確定各支路(或各元件)的電壓及功率,這種解決電路問題的方法叫做支路電流法。對于具有b條支路、n個節(jié)點的電路,可列出(n ? 1)個獨立的電流方程和b ?(n ? 1)個獨立的電壓方程。
【例3-2】 如圖3-7所示電路,已知E1 = 42 V,E2 = 21 V,R1 = 12 ?,R2 = 3 ?,R3 = 6 ?,試求:各支路電流I1、I2、I3。
解:該電路支路數(shù)b =
3、節(jié)點數(shù)n = 2,所以應(yīng)列出1 個節(jié)點電流方程和2個回路電壓方程,并按照 ?RI = ?E 列回路電壓方程的方法:
(1)
I1 = I2 + I(任一節(jié)點)(2)
R1I1 + R2I2 = E1 + E(網(wǎng)孔1)(3)
R3I3 ?R2I2 = ?E2
(網(wǎng)孔2)代入已知數(shù)據(jù),解得:I1 = 4 A,I2 = 5 A,I3 = ?1 A。
電流I1與I2均為正數(shù),表明它們的實際方向與
圖中所標(biāo)定的參考方向相同,I3為負(fù)數(shù),表明它們
圖3-7 例題3-2 的實際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相反。
疊加定理
一、疊加定理的內(nèi)容
當(dāng)線性電路中有幾個電源共同作用時,各支路的電流(或電壓)等于各個電源分別單獨作用時在該支路產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和(疊加)。
在使用疊加定理分析計算電路應(yīng)注意以下幾點:(1)疊加定理只能用于計算線性電路(即電路中的元件均為線性元件)的支路電流或電壓(不能直接進(jìn)行功率的疊加計算);
(2)電壓源不作用時應(yīng)視為短路,電流源不作用時應(yīng)視為開路;
(3)疊加時要注意電流或電壓的參考方向,正確選取各分量的正負(fù)號。
二、應(yīng)用舉例
【例3-3】如圖3-8(a)所示電路,已知E1 = 17 V,E2 = 17 V,R1 = 2 ?,R2 =
?,R3 = 5 ?,試應(yīng)用疊加定理求各支路電流I1、I2、I3。解:(1)當(dāng)電源E1單獨作用時,將E2視為短路,設(shè)
R23 = R2∥R3 = 0.83 ?
E117I1'???6AR1?R232.83R3則
I2'?I1'?5A
R2?R3R2I3'?I1'?1AR2?R3(2)當(dāng)電源E2單獨作用時,將E1視為短路,設(shè)
R13 =R1∥R3 = 1.43 ?
E217I2''???7AR2?R132.43R3則
I1''?I2''?5A
R1?R3R1I3''?I2''?2AR1?R3圖3-8 例題3-3
(3)當(dāng)電源E1、E2共同作用時(疊加),若各電流分量與原電路電流參考方向相同時,在電流分量前面選取“+”號,反之,則選取“?”號:
I1 = I1′? I1″ = 1 A,I2 = ? I2′ + I2″ = 1 A,I3 = I3′ + I3″ = 3 A
戴維南定理 一、二端網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)概念
1.二端網(wǎng)絡(luò):具有兩個引出端與外電路相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。又叫做一端口網(wǎng)絡(luò)。
2.無源二端網(wǎng)絡(luò):內(nèi)部不含有電源的二端網(wǎng)絡(luò)。3.有源二端網(wǎng)絡(luò):內(nèi)部含有電源的二端網(wǎng)絡(luò)。
圖3-9 二端網(wǎng)絡(luò)
二、戴維寧定理
任何一個線性有源二端電阻網(wǎng)絡(luò),對外電路來說,總可以用一個電壓源E0與一個電阻r0相串聯(lián)的模型來替代。電壓源的電動勢E0等于該二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓,電阻r0等于該二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源不作用時(即令電壓源短路、電流源開路)的等效電阻(叫做該二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻)。該定理又叫做等效電壓源定理。
【例3-4】如圖3-10所示電路,已知E1 = 7 V,E2 = 6.2 V,R1 = R2 = 0.2 ?,R = 3.2 ?,試應(yīng)用戴維寧定理求電阻R中的電流I。
圖3-11 求開路電壓Uab
圖3-10 例題3-4
解:(1)將R所在支路開路去掉,如圖3-11所示,求開路電壓Uab:
E?E20.8I1?1??2A,Uab = E2 + R2I1 = 6.2 + 0.4 = 6.6 V = E0
R1?R20.4(2)將電壓源短路去掉,如圖3-12所示,求等效電阻Rab:
圖3-12 求等效電阻Rab
圖3-13 求電阻R中的電流I
Rab = R1∥R2 = 0.1 ? = r0
(3)畫出戴維寧等效電路,如圖3-13所示,求電阻R中的電流I :
E06.6I???2A
r0?R3.3
【例3-5】如圖3-14所示的電路,已知E = 8 V,R1= 3 ?,R2 = 5 ?,R3 = R4 = 4 ?,R5 = 0.125 ?,試應(yīng)用戴維寧定理求電阻R5中的電流I。
圖3-15 求開路電壓Uab 圖3-14 例題3-5
解:(1)將R5所在支路開路去掉,如圖3-15所示,求開路電壓Uab:
EEI1?I2??1A,I3?I4??1A
R1?R2R3?R4Uab = R2I2 ?R4I4 = 5 ? 4 = 1 V = E0
(2)將電壓源短路去掉,如圖3-16所示,求等效電阻Rab:
圖3-17 求電阻R中的電流I 圖3-16 求等效電阻Rab
Rab =(R1∥R2)+(R3∥R4)= 1.875 + 2 = 3.875 ? = r0
(3)根據(jù)戴維寧定理畫出等效電路,如圖3-17所示,求電阻R5中的電流
E01I5???0.25A
r0?R54
兩種電源模型的等效變換
一、電壓源
通常所說的電壓源一般是指理想電壓源,其基本特性是其電動勢(或兩端電壓)保持固定不變E或是一定的時間函數(shù)e(t),但電壓源輸出的電流卻與外電路有關(guān)。
實際電壓源是含有一定內(nèi)阻r0的電壓源。
圖3-18 電壓源模型
二、電流源
通常所說的電流源一般是指理想電流源,其基本特性是所發(fā)出的電流固定不變(Is)或是一定的時間函數(shù)is(t),但電流源的兩端電壓卻與外電路有關(guān)。
實際電流源是含有一定內(nèi)阻rS的電流源。
圖3-19 電流源模型
三、兩種實際電源模型之間的等效變換
實際電源可用一個理想電壓源E和一個電阻r0串聯(lián)的電路模型表示,其輸出電壓U與輸出電流I之間關(guān)系為
U = E ? r0I
實際電源也可用一個理想電流源IS和一個電阻rS并聯(lián)的電路模型表示,其輸出電壓U與輸出電流I之間關(guān)系為
U = rSIS ? rSI
對外電路來說,實際電壓源和實際電流源是相互等效的,等效變換條件是
r0 = rS,E = rSIS
或
IS = E/r0
【例3-6】如圖3-18所示的電路,已知電源電動勢E = 6 V,內(nèi)阻r0 = 0.2 ?,當(dāng)接上R
= 5.8 ? 負(fù)載時,分別用電壓源模型和電流源模型計算負(fù)載消耗的功率和內(nèi)阻消耗的功率。
圖3-18 例題3-6
解:(1)用電壓源模型計算:
EI??1A,負(fù)載消耗的功率PL = I2R = 5.8 W,內(nèi)阻的功率Pr = I2r0 = 0.2 W
r0?R(2)用電流源模型計算:
電流源的電流IS = E/r0 = 30 A,內(nèi)阻rS = r0 = 0.2 ?
rSIS?1A,負(fù)載消耗的功率
PL= I2R = 5.8 W,負(fù)載中的電流
I?rS?R內(nèi)阻中的電流
Ir?RIS?29A,內(nèi)阻的功率 Pr = Ir2r0 = 168.2 W rS?R兩種計算方法對負(fù)載是等效的,對電源內(nèi)部是不等效的。
【例3-7】如圖3-19所示的電路,已知:E1 = 12 V,E2 = 6 V,R1 = 3 ?,R2 = 6 ?,R3 = 10 ?,試應(yīng)用電源等效變換法求電阻R3中的電流。
圖3-19 例題3-7
圖3-20 例題3-7的兩個電壓源等效成兩個電流源
解:(1)先將兩個電壓源等效變換成兩個電流源,如圖3-20所示,兩個電流源的電流分別為
IS1 = E1/R1 = 4 A,IS2 = E2/R2 = 1 A(2)將兩個電流源合并為一個電流源,得到最簡等效 電路,如圖3-21所示。等效電流源的電流
IS = IS1 ? IS2 = 3 A 其等效內(nèi)阻為
R = R1∥R2 = 2 ?
(3)求出R3中的電流為
I3?RIS?0.5A
R3?R
圖3-21 例題3-7的最簡等效電路
本 章 小 結(jié)
本章學(xué)習(xí)了分析計算復(fù)雜直流電路的基本方法,內(nèi)容包括:
一、基夫爾霍定律 1.電流定律
電流定律的第一種表述:在任何時刻,電路中流入任一節(jié)點中的電流之和,恒等于 從該節(jié)點流出的電流之和,即 ?I流入= ?I流出。
電流定律的第二種表述:在任何時刻,電路中任一節(jié)點上的各支路電流代數(shù)和恒等于 零,即 ?I = 0。
在使用電流定律時,必須注意:
(1)對于含有n個節(jié)點的電路,只能列出(n ? 1)個獨立的電流方程。
(2)列節(jié)點電流方程時,只需考慮電流的參考方向,然后再帶入電流的數(shù)值。2.電壓定律
在任何時刻,沿著電路中的任一回路繞行方向,回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零,即 ?U = 0。
對于電阻電路來說,任何時刻,在任一閉合回路中,各段電阻上的電壓降代數(shù)和等于 各電源電動勢的代數(shù)和,即 ?RI = ?E。
二、支路電流法
以各支路電流為未知量,應(yīng)用基爾霍夫定律列出節(jié)點電流方程和回路電壓方程,解出各支路電流,從而可確定各支路(或各元件)的電壓及功率,這種解決電路問題的方法叫做支路電流法。
對于具有b條支路、n個節(jié)點的電路,可列出(n ? 1)個獨立的電流方程和b ?(n ?1)個獨立的電壓方程。
三、疊加定理
當(dāng)線性電路中有幾個電源共同作用時,各支路的電流(或電壓)等于各個電源分別單獨作用時在該支路產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和(疊加)。
四、戴維寧定理
任何一個線性有源二端電阻網(wǎng)絡(luò),對外電路來說,總可以用一個電壓源E0與一個電阻r0相串聯(lián)的模型來替代。
電壓源的電動勢E0等于該二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓,電阻r0等于該二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源不作用時(即令電壓源短路、電流源開路)的等效電阻。
五、兩種實際電源模型的等效變換
實際電源可用一個理想電壓源E和一個電阻r0串聯(lián)的電路模型表示,也可用一個理想電流源IS和一個電阻rS并聯(lián)的電路模型表示,對外電路來說,二者是相互等效的,等效變換條件是
r0 = rS,E = rSIS
或
IS = E/r0
第二篇:基爾霍夫定律教案
課題:基爾霍夫定律 教學(xué)目的及其目標(biāo):
一、知識目標(biāo):
1、理解支路、節(jié)點、回路、網(wǎng)孔等基本概念
2、掌握基爾霍夫定律內(nèi)容及表達(dá)式
3、應(yīng)用基爾霍夫定律進(jìn)行計算
二、情感目標(biāo):
在學(xué)習(xí)過程中學(xué)會合作,形成競爭意識,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度
三、能力目標(biāo):
1、培養(yǎng)實際操作能力及獨立思考、鉆研、探究新知識的能力
2、培養(yǎng)學(xué)生分析比較及總結(jié)歸納的能力 教學(xué)重點、難點:
教學(xué)重點:基爾霍夫定律內(nèi)容及表達(dá)式 教學(xué)難點:基爾霍夫定律應(yīng)用 教學(xué)方法: 講授法、討論法 教具:
黑板、粉筆、多媒體 教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)提問
1、電阻串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點?
2、電壓降與電動勢正方向的規(guī)定?
對課前預(yù)習(xí)內(nèi)容的提問,幫助學(xué)生復(fù)習(xí)電阻串、并聯(lián)電路的特點及電壓降與電動勢正方向的規(guī)定。為本課題教學(xué)做好鋪墊。
二、新課導(dǎo)入
前面我們學(xué)習(xí)了運用歐姆定律及電阻串、并聯(lián)能進(jìn)行化簡、計算的直流電路。這種電路稱為簡單電路;但有些電路是不能單純用歐姆定律和電阻的串、并聯(lián)關(guān)系求解的,這些電路稱為復(fù)雜電路。
下面以給出兩個電路圖為例,請學(xué)生分析兩電路的不同之處,從而導(dǎo)入新課:
圖(1)圖(2)
結(jié)論:
圖(1)有且僅有一條有源支路,可以用電阻的串并聯(lián)關(guān)系進(jìn)行化簡,是簡.單電路;解答簡單電路的方法是歐姆定律。.......圖(2)有兩條有源支路,不能用電阻的串并聯(lián)關(guān)系進(jìn)行化簡,是復(fù)雜電路;....解答復(fù)雜電路的方法是基爾霍夫定律。......
三、新課講授
1、進(jìn)入多媒體課件,以下圖為例講解幾個基本概念: 2、3、4、5、6、7、8、9、得出:
⑴
支路:由一個或幾個元件首尾相接組成的無分支電路。圖中共有5條支路,支路電流分別標(biāo)于圖中。⑵
節(jié)點:三條或三條以上支路的連接點。圖中共有a、b、c三個節(jié)點。⑶
回路:電路中任何一個閉合路徑。圖中共有6個回路。⑷ 網(wǎng)孔:中間無任何支路穿過的回路。網(wǎng)孔是最簡單的回路,或是不可再分的回路。(請問上圖電路中共有幾個網(wǎng)孔呢?)圖中最簡單的回路aR1R2a,aR2R4ba,bR4R5b三個是網(wǎng)孔。
2、基爾霍夫第一定律(電流定律)
⑴ 內(nèi)容:在任一瞬間,對電路中的任一節(jié)點,流進(jìn)某一節(jié)點的電流之和恒等于流出該節(jié)點的電流之和。
⑵ 公式:?I進(jìn)??I出
〖例1〗請指出左圖電路中有幾條支路,并用基爾霍夫第一定律列出下節(jié)點電流方程。老師在肯定學(xué)生回答后,板書: ⑶ 定律討論的對象:節(jié)點電流(故基爾霍夫第一定律又稱為節(jié)點電流定律)......
I1 +I3=I2 +I4 +I5 移項后得:
I1 +I3 ?I2 ?I4 ?I5 =0
上式表明:若規(guī)定流入節(jié)點的電流以為“+I”,流出節(jié)點的電流為“-I”,則節(jié)點電流定律又可敘述為:在任一瞬間通過電路中任一節(jié)點,流入(或流出)該節(jié)點電流的代數(shù)和恒等于零。即可得節(jié)點電流定律的第二種表述:
I?0 即:?
3、基爾霍夫第一定律的應(yīng)用:
〖例2〗已知I1 = 25 mA,I3 = 16 mA,I4
= 12 mA,試求其余電阻中的電流I2、I5、I6 解:節(jié)點a:I1=I2+I3
則I2=I1?I3=25 ?16=9mA 節(jié)點d:I1=I4+I5 則I5=I1?I4=25 ?12=13mA 節(jié)點b:I2=I6+I5 則I6=I2 ?I5= 9 ?13=-4mA 參考方向:任意假定的方向。若計算結(jié)果為正值,表明該矢量的實際方向與參考方向相同;計算結(jié)果為負(fù)值,表明該矢量的實際方向與參考方向相反。
4、基爾霍夫第一定律的推廣:
節(jié)點電流不僅適用于節(jié)點,還可推廣于任意假設(shè)的封閉面來說,它仍然成立。下圖電路中閉合面所包圍的是一個三角形電路,有三個節(jié)點。
電流定律的推廣應(yīng)用
應(yīng)用基爾霍夫第一定律可以列出: IA= IAB ? ICA
IB= IBC? IAB IC= ICA ? IBC
上面三式相加可得: IA +IB +IC=0 或?I?0 即:流入此閉合曲面的電流恒等于流出該曲面的電流。
5、基爾霍夫第二定律(回路電壓定律)
(1)內(nèi)容:在任一瞬間,對任一閉合回路,沿回路繞行方向上各段電壓代數(shù)和恒等于零。(2)公式:?U?0
(3)定律討論的對象:回路上的電壓(故基爾霍夫第二定律又稱為回路電壓定.....律).(4)通過對下列問題的講解,歸納出利用?U = 0 列回路電壓方程的方法 【討論】請用基爾霍夫第二定律列出下圖回路電壓方程。
列回路電壓方程的方法:
(a)任意選定未知電流的參考方向(如上圖所示);(b)任意選定回路的繞行方向;
(c)確定電阻電壓正負(fù)(若繞行方向與電流參考方向相同,電阻電壓取正值;反之取負(fù)值);
(d)確定電源電動勢正負(fù)(若繞行方向與電動勢方向相反,電動勢取正值;反之取負(fù)值)。
綜上所述,按標(biāo)注方向循環(huán)一周,根據(jù)電壓與電流的參考方向可得:
Uca+Uad+Udb+Ubc=0 即: GB1?I1R1+I2R2?GB2 =0 或: GB1?GB2=I1R1?I2R2 由此,得出基爾霍夫第二定律的另一種表達(dá)形式:
?E??IR
上式表明:在任一回路循環(huán)方向中,回路中各電動勢的代數(shù)和恒等于各電阻............................上電壓降的代數(shù)和。.........
6、基爾霍夫第二定律的推廣應(yīng)用:
基爾霍夫第二定律也可以推廣應(yīng)用于不完全由實際元件構(gòu)成的假想回路。如下圖所示
由上圖可得:?U= U ? U ? U
A
B
AB
= 0 或: UAB = UA ? UB
7、利用回路電壓定律解題的步驟:
①、先標(biāo)定各支路電流的參考方向和回路的繞行方向,原則上可任意標(biāo)定:一般取電動勢或較大的電動勢的方向作為支路電流的參考方向和回路的繞行方向。
②、根據(jù)回路電壓定律列出回路電壓方程式。③、求解方程,并根據(jù)計算結(jié)果確定電壓和電流的實際方向
【例3】如圖所示是兩個電源并聯(lián)對負(fù)載供電的電路。I1 = 4A,I3 =-1 A,R1 = 12 ?,R2 = 3 ?,R3 = 6 ?。求各支路電流 I2和電源電動勢E1、E2。
解:據(jù)節(jié)點電流定律可得
I3 = I1 + I2
可求出 I2 = I3 – I1 =-5A 在回路E2-R3-R2-E2中,據(jù)回路電壓定律可得
E2 = I2R2+ I3R3 可求出 E2 = I2R2+ I3R3 = 5×3 +(-1)×6 = 9V 在回路E1-R1-R3-E1中,據(jù)回路電壓定律可得
E1= I1R1 + I2R2
可求出 E1 = I1R1 + I2R2
= 4×3+(-5)×3=-3V 提問
1、敘述基爾霍夫第一定律的內(nèi)容,并寫出表達(dá)式? 2、敘述基爾霍夫第二定律的內(nèi)容,并寫出表達(dá)式? 歸納總結(jié)
(一)本課題學(xué)習(xí),重點掌握以下內(nèi)容:
1、理解支路、節(jié)點、回路和網(wǎng)孔的定義
2、掌握基爾霍夫定律的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式
3、理解基爾霍夫定律的推廣應(yīng)用
4、掌握利用基爾霍夫定律列方程時,電流參考正方向的理解及電阻電壓、電源電動勢正負(fù)的確定
(二)用基爾霍夫定律的解題步驟:
①、先標(biāo)定各支路電流的參考方向和回路的繞行方向,原則上可任意標(biāo)定:一般取電動勢或較大的電動勢的方向作為支路電流的參考方向和回路的繞行方向。②、根據(jù)回路電壓定律列出回路電壓方程式。
③、求解方程,并根據(jù)計算結(jié)果確定電壓和電流的實際方向
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們必須掌握基爾霍夫電流定律的內(nèi)容及應(yīng)用,同時要特別注意在列電流、電壓方程時,必須先確定參考方向,否則討論電流正負(fù)是毫無意義的。在下一節(jié)課我們將學(xué)習(xí)基爾霍夫定律的應(yīng)用——支路電流法。
布置作業(yè)
教材P30 1-
10、1-11
公開課教案
課程:汽車電工電子技術(shù) 課題:基爾霍夫定律 授課班級:16001汽修
授課時間:2017年11月24日3、4節(jié) 授課教師:
第三篇:基爾霍夫定律教案
基爾霍夫定律
一、常用電路名詞
以圖3-1所示電路為例說明常用電路名詞。
1.支路:電路中具有兩個端鈕且通過同一電流的無分支電路。如圖3-1電路中的ED、AB、FC均為支路,該電路的支路數(shù)目為b = 3。
2.節(jié)點:電路中三條或三條以上支路的聯(lián)接點。如圖3-1電路的節(jié)點為A、B兩點,該電路的節(jié)點數(shù)目為n = 2。
3.回路:電路中任一閉合的路徑。如圖3-1電路中的CDEFC、AFCBA、EABDE路徑均為回路,該電路的回路數(shù)目為l = 3。
4.網(wǎng)孔:不含有分支的閉合回路。如圖3-1電路中的AFCBA、EABDE回路均為網(wǎng)孔,該電路的網(wǎng)孔數(shù)目為m = 2.KCL的應(yīng)用舉例
(1)對于電路中任意假設(shè)的封閉面來說,電流定律仍然成立。如圖3-3中,對于封閉面S來說,有I1 + I2 = I3。(2)對于網(wǎng)絡(luò)(電路)之間的電流關(guān)系,仍然可由電流定律判定。如圖3-4中,流入電路B中的電流必等于從該電路中流出的電流。
(3)若兩個網(wǎng)絡(luò)之間只有一根導(dǎo)線相連,那么這根導(dǎo)線中一定沒有電流通過。
(4)若一個網(wǎng)絡(luò)只有一根導(dǎo)線與地相連,那么這根導(dǎo)線中一定沒有電流通過。
2。
圖3-1 常用電路名詞的說明
5.網(wǎng)絡(luò):在電路分析范圍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)是指包含較多元件的電路。
二、基爾霍夫電流定律(節(jié)點電流定律)1.電流定律(KCL)內(nèi)容
電流定律的第一種表述:在任何時刻,電路中流入任一節(jié)點中的電流之和,恒等于從該節(jié)點流出的電流之和,即
?I流入??I流出
例如圖3-2中,在節(jié)點A上:I1 ? I3 = I2 ? I4 ? I圖3-2 電流定律的舉例說明
電流定律的第二種表述:在任何時刻,電路中任一節(jié)點上的各支路電流代數(shù)和恒等于零,即
?I?0
一般可在流入節(jié)點的電流前面取“+”號,在流出節(jié)點的電流前面取“?”號,反之亦可。例如圖3-2中,在節(jié)點A上:I1 ? I2 + I3 ? I4 ? I5 = 0。
在使用電流定律時,必須注意:
(1)對于含有n個節(jié)點的電路,只能列出(n ? 1)個獨立的電流方程。
(2)列節(jié)點電流方程時,只需考慮電流的參考方向,然后再帶入電流的數(shù)值。
為分析電路的方便,通常需要在所研究的一段電路中事先選定(即假定)電流流動的方向,叫做電流的參考方向,通常用“→”號表示。
電流的實際方向可根據(jù)數(shù)值的正、負(fù)來判斷,當(dāng)I > 0時,表明電流的實際方向與所標(biāo)定的參考方向一致;當(dāng)I < 0時,則表明電流的實際方向與所標(biāo)定的參考方向相反。
圖3-3 電流定律的應(yīng)用舉例(1)
圖3-4 電流定律的應(yīng)用舉例
(2)
【例3-1】如圖3-5所示電橋電路,已知I1 = 25 mA,I3 = 16 mA,I4 = 12
A,試求其余電阻中的電流I2、I5、I6。解:在節(jié)點a上:
I1 = I2 + I3,則I2 = I1? I3 = 25 ? 16 = 9 mA 在節(jié)點d上:
I1 = I4 + I5,則I5 = I1 ? I4 = 25 ? 12 = 13 mA
在節(jié)點b上:
I2 = I6 + I5,則I6 = I2 ? I5 = 9 ? 13 = ?4 mA
電流I2與I5均為正數(shù),表明它們的實際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相同,I6為負(fù)數(shù),表明它的實際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相反。
圖3-5 例題3-1
圖3-6 電壓定律的舉例說明
三、基夫爾霍電壓定律(回路電壓定律)
1.電壓定律(KVL)內(nèi)容
在任何時刻,沿著電路中的任一回路繞行方向,回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零,即
?U?0
以圖3-6電路說明基夫爾霍電壓定律。沿著回路abcdea繞行方向,有
Uac = Uab + Ubc = R1I1 + E1,Uce = Ucd + Ude = ?R2I2 ? E2,Uea = R3I3
則
Uac + Uce + Uea = 0 即
R1I1 + E1 ? R2I2 ? E2 + R3I3 = 0 上式也可寫成
R1I1 ? R2I2 + R3I3 = ? E1 + E2
對于電阻電路來說,任何時刻,在任一閉合回路中,各段電阻上的電壓降代數(shù)和等于各電源電動勢的代數(shù)和,即。
?RI??E
2.利用?RI = ?E 列回路電壓方程的原則
(1)標(biāo)出各支路電流的參考方向并選擇回路繞行方向(既可沿著順時針方向繞行,也可沿著反時針方向繞行);(2)電阻元件的端電壓為±RI,當(dāng)電流I的參考方向與回路繞行方向一致時,選取“+”號;反之,選取“?”號;
(3)電源電動勢為 ?E,當(dāng)電源電動勢的標(biāo)定方向與回路繞行方向一致時,選取“+”號,反之應(yīng)選取“?”號。
則
I2''?E2R2?R13R3?172.43?7AI''?I''?5A
支路電流法
以各支路電流為未知量,應(yīng)用基爾霍夫定律列出節(jié)點電流方程和回路電壓方程,解出各支路電流,從而可確定各支路(或各元件)的電壓及功率,這種解決電路問題的方法叫做支路電流法。對于具有b條支路、n個節(jié)點的電路,可列出(n ? 1)個獨立的電流方程和b ?(n ? 1)個獨立的電壓方程。
【例3-2】 如圖3-7所示電路,已知E1 = 42 V,E2 = 21 V,R1 = 12 ?,R2 = 3 ?,R3 = 6 ?,試求:各支路電流I1、I2、I3。
解:該電路支路數(shù)b =
3、節(jié)點數(shù)n = 2,所以應(yīng)列出1 個節(jié)點電流方程和2個回路電壓方程,并按照 ?RI = ?E 列回路電壓方程的方法:
(1)
I1 = I2 + I(任一節(jié)點)(2)
R1I1 + R2I2 = E1 + E(網(wǎng)孔1)(3)
R3I3 ?R2I2 = ?E2
(網(wǎng)孔2)代入已知數(shù)據(jù),解得:I1 = 4 A,I2 = 5 A,I3 = ?1 A。
電流I1與I2均為正數(shù),表明它們的實際方向與 圖中所標(biāo)定的參考方向相同,I
3為負(fù)數(shù),表明它們 的實際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相反。圖3-7 例題3-2
疊加定理
一、疊加定理的內(nèi)容
當(dāng)線性電路中有幾個電源共同作用時,各支路的電流(或電壓)等于各個電源分別單獨作用時在該支路產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和(疊加)。
在使用疊加定理分析計算電路應(yīng)注意以下幾點:(1)疊加定理只能用于計算線性電路(即電路中的元件均為線性元件)的支路電流或電壓(不能直接進(jìn)行功率的疊加計算);
(2)電壓源不作用時應(yīng)視為短路,電流源不作用時應(yīng)視為開路;
(3)疊加時要注意電流或電壓的參考方向,正確選取各分量的正負(fù)號。
二、應(yīng)用舉例
【例3-3】如圖3-8(a)所示電路,已知E1 = 17 V,E2 = 17 V,R1 = 2 ?,R2 = 1 ?,R3 = 5 ?,試應(yīng)用疊加定理求各支路電流I1、I2、I3。解:(1)當(dāng)電源E1單獨作用時,將E2視為短路,設(shè)
R23 = R2∥R3 = 0.83 ?
I1'?E1R?171?R232.83?6A則
IR32'?RI1'?5A
2?R3IR23'?RI1'?1A2?R3(2)當(dāng)電源E2單獨作用時,將E1視為短路,設(shè)
R13 =R1∥R3 = 1.43 ?
圖3-8 例題3-3
1R21?R3IR13''?RI2''?2A1?R3
(3)當(dāng)電源E1、E2共同作用時(疊加),若各電流分量與原電路電流參考方向相同時,在電流分量前面選取“+”號,反之,則選取“?”號:
I1 = I1′? I1″ = 1 A,I2 = ? I2′ + I2″ = 1 A,I3 = I3′ + I3″ = 3 A
戴維南定理 一、二端網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)概念
1.二端網(wǎng)絡(luò):具有兩個引出端與外電路相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。又叫做一端口網(wǎng)絡(luò)。
2.無源二端網(wǎng)絡(luò):內(nèi)部不含有電源的二端網(wǎng)絡(luò)。3.有源二端網(wǎng)絡(luò):內(nèi)部含有電源的二端網(wǎng)絡(luò)。
二、戴維寧定理
圖3-9 二端網(wǎng)絡(luò) 任何一個線性有源二端電阻網(wǎng)絡(luò),對外電路來說,總可以用一個電壓源E0與一個電阻r0相串聯(lián)的模型來替代。電壓源的電動勢E0等于該二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓,電阻r0等于該二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源不作用時(即令電壓源短路、電流源開路)的等效電阻(叫做該二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻)。該定理又叫做等效電壓源定理。
【例3-4】如圖3-10所示電路,已知E1 = 7 V,E2 = 6.2 V,R1 = R2 = 0.2 ?,R = 3.2 ?,試應(yīng)用戴維寧定理求電阻R中的電流I。
圖3-10 例題3-4 圖3-11 求開路電壓Uab
解:(1)將R所在支路開路去掉,如圖3-11所示,求開路電壓Uab:
I1?E21?ERE2 + R2I1 = 6.2 + 0.4 = 6.6 V = E0
1?R?0.820.4?2A,Uab =(2)將電壓源短路去掉,如圖3-12所示,求等效電阻Rab:
圖3-12 求等效電阻Rab
圖3-13 求電阻 R中的電流I Rab = R1∥R2 = 0.1 ? = r0(3)畫出戴維寧等效電路,如圖3-13所示,求電阻R中的電流I : I?E0r?6.62A
0?R3.3?
【例3-5】如圖3-14所示的電路,已知E = 8 V,R1= 3 ?,R2 = 5 ?,R3 = R4 = 4 ?,R5 = 0.125 ?,試應(yīng)用戴維寧定理求電阻R5中的電流I。
圖3-14 例題3-5 圖3-15 求開路電壓Uab 解:(1)將R5所在支路開路去掉,如圖3-15所示,求開路電壓Uab:
I1?I2?ER1?R?1A,IE3?I4?2R3?R?1A
4Uab = R2I2 ?R4I4 = 5 ? 4 = 1 V = E0
(2)將電壓源短路去掉,如圖3-16所示,求等效電阻Rab:
圖3-16 求等效電阻Rab
圖3-17 求電阻R中的電流I
Rab =(R1∥R2)+(R3∥R4)= 1.875 + 2 = 3.875 ? = r0
(3)根據(jù)戴維寧定理畫出等效電路,如圖3-17所示,求電阻R5中的電流
I5?E0r?10?R54?0.25A
第四篇:說課稿 基爾霍夫定律
3.1基爾霍夫電流定律(說課稿)
王
波
一、教材分析
基爾霍夫定律位于第三章復(fù)雜直流電路第一節(jié),與元件特性一起構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ),在知識內(nèi)容上起到承上啟下的作用。教材在前面的兩章中主要介紹簡單直流電路,本節(jié)將通過基爾霍夫定律的學(xué)習(xí),為后面解決復(fù)雜的的直流和交流電路問題奠定基礎(chǔ)。
二、學(xué)情分析
本課的教學(xué)對象是汽修專業(yè)一年級學(xué)生。
1、基礎(chǔ)知識,學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣都不是太好。
2、分析能力和思維能力還相對較低。
3、活潑好動,思維活躍,動手能力較強(qiáng)。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo)
(1)了解簡單電路和復(fù)雜電路的區(qū)別。
(2)理解并掌握支路、節(jié)點、回路、網(wǎng)孔基本概念。(3)應(yīng)用基爾霍夫電流定律列節(jié)點電流方程。
2.能力目標(biāo)
(1)培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識分析計算復(fù)雜電路的能力。(2)領(lǐng)會電工學(xué)中歸納、假設(shè)的研究方法。
3.情感目標(biāo)
(1)在解題過程中培養(yǎng)學(xué)生謹(jǐn)慎、仔細(xì)、不怕難的樂觀情緒,增強(qiáng)學(xué)生對本專業(yè)課的熱愛,提高他們的求知欲。
(2)通過啟發(fā)式教學(xué)過程,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
四、重點難點
重點:基爾霍夫電流定律。
難點:支路、回路、網(wǎng)孔等概念的理解和區(qū)分,廣義上的基爾霍夫電流定律。
五、教學(xué)方法
1、設(shè)疑提問法:調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,提出問題,通過對問題的討論、分析和思考,得出結(jié)論,引入新課。
2、講授法:配合課件,向?qū)W生講解復(fù)雜電路的幾個基本概念。
3、實驗法:采用教師演示,學(xué)生分組實驗,最后學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,完成探究性實驗。
4、啟發(fā)式和師生互動式:此方法在要求學(xué)生分析電流關(guān)系、講解例題和評講練習(xí)等多處用到。
六、學(xué)生學(xué)法
以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,教師為輔,學(xué)生為主,引導(dǎo)學(xué)生提出自已的看法,讓學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)中來。可用學(xué)生自已提的問題作為全班的討論問題,拉近師生之間的關(guān)系,啟發(fā)學(xué)生思考,從而解決問題,充分體現(xiàn)師生互動的教學(xué)模式,突出學(xué)生的主體地位。
七、教學(xué)過程
為了實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),真正讓學(xué)生學(xué)得懂、愿意學(xué),讓課堂氣氛活躍起來,把學(xué)生的注意力吸引在課堂上,我把整個教學(xué)過程設(shè)計為下面八個環(huán)節(jié)。
1.復(fù)習(xí)引入:利用課件幫助學(xué)生復(fù)習(xí)串、并聯(lián)電路和歐姆定律的有關(guān)知識,為本課題的教學(xué)做好鋪墊,展示教材圖3-1,讓學(xué)生對兩個電路進(jìn)行比較,思考老師提出的問題,從而引入新課。
2.講授概念: 結(jié)合課件講授幾個基本概念:支路,節(jié)點,回路,網(wǎng)孔。為了鞏固知識點,及時進(jìn)行隨堂練習(xí),用多媒體展示教材圖3-1,讓學(xué)生判斷有幾個節(jié)點,幾條支路,幾個回路和幾個網(wǎng)孔,學(xué)生完成后,教師進(jìn)行評講。
3.實驗探究:學(xué)生分小組進(jìn)行實驗,要求學(xué)生親自動手操作,手腦并用,觀察電流表的讀數(shù),并記錄下來,通過學(xué)生自己分析總結(jié)它們的關(guān)系,從而導(dǎo)出基爾霍夫電流定律的內(nèi)容。(插入學(xué)生活動視屏)(評價)(分值)插圖報告冊
4.練習(xí)鞏固:課件展示教材圖3-5,讓學(xué)生判斷電路中有幾條支路,老師拋出求支路電流問題,老師鼓勵學(xué)生進(jìn)行小組討論如何利用前面總結(jié)的基爾霍夫電流定律來解決問題。最后老師引導(dǎo)學(xué)生列出節(jié)點電流方程。通過這個練習(xí),老師再向?qū)W生介紹電流方向的規(guī)定并引導(dǎo)學(xué)生歸納出基爾霍夫第一定律的另一種表述及公式。5.拓展延伸:將狹義的節(jié)點擴(kuò)展成一個封閉面,在原有知識的基礎(chǔ)上加深難度,拓展學(xué)生視野。課件給出教材圖3-4。引導(dǎo)學(xué)生得出:I進(jìn)=I出。
6.強(qiáng)化技能:結(jié)合課件講解教材例3-5。強(qiáng)化學(xué)生對基爾霍夫電流定律的應(yīng)用,加深學(xué)生對基爾霍夫電流定律的理解。在講解時,特別提醒學(xué)生注意電流方向。
7.課堂小結(jié):結(jié)合課件,引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)知識,自主小結(jié)本節(jié)內(nèi)容,在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上加以概括,并強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的重難點。
8.課后作業(yè):熟記三個術(shù)語的概念和基爾霍夫定律的內(nèi)容,做課本習(xí)題。
八、教學(xué)反思
1、基本:達(dá)到了課前的設(shè)計想法,教學(xué)環(huán)節(jié)完整,教學(xué)內(nèi)容符合學(xué)生實際需要,完成教學(xué)目標(biāo)。
2、亮點:教學(xué)中的實驗探究活動充分調(diào)動了學(xué)生興趣,使學(xué)生能積極參與。
3、不足:課程中各個活動環(huán)節(jié)的過渡不夠自然;由于時間關(guān)系,學(xué)生的討論不太充分,對學(xué)生的想法挖的不夠深入。
4、改進(jìn):一部分學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,不主動,對該課程不感興趣,對于這部分學(xué)生采取多鼓勵,多提一些簡單的問題,激發(fā)學(xué)生好奇心,從而使這些學(xué)生參與到教學(xué)活動中。有個別基礎(chǔ)比較好的學(xué)生,如果能很快接受理解并掌握本節(jié)課知識點,則可以給他們提出自主學(xué)習(xí)基爾霍夫電壓定律的要求。
總之,這節(jié)課設(shè)計的原則是體現(xiàn)學(xué)生主體地位,教師僅僅是活動的串聯(lián)者和引導(dǎo)者,學(xué)生是主要的活動者和體驗者,在我們的課堂沒有旁觀者,只有參與者。
板書設(shè)計:
板書設(shè)計的理由:能體現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)、突出重點難點、直觀形象、利于鞏固新知識、有審美價值。
第五篇:基爾霍夫定律說課稿
實驗
五、《基爾霍夫定律》說課稿
各位老師,大家好!
今天我說課的內(nèi)容是電工基礎(chǔ)實驗課《基爾霍夫定律》,本次說課從教材、教法學(xué)法、教學(xué)程序、板書、教學(xué)反思等方面進(jìn)行闡述。
【說教材】
一、教材分析
本課內(nèi)容選自高等教育出版社、國家教委規(guī)劃教材---《電工基礎(chǔ)》學(xué)生實驗部分的第五個實驗《基爾霍夫定律》。
1、教材的地位和作用
本教材是中等職業(yè)學(xué)校電氣專業(yè)的主要課程之一,是學(xué)習(xí)其他專業(yè)課的基礎(chǔ)課。《基爾霍夫定律》是本教材中解決電路問題的基礎(chǔ),也是在后面的復(fù)雜直流電路分析和計算中起到?jīng)Q定性的作用。大綱的基本要求是熟練掌握基爾霍夫定律,并能運用基爾霍夫定律來分析計算不太復(fù)雜的電路。本節(jié)課是通過實驗來證明《基爾霍夫定律》的正確性。
2、教材處理
在本教材教學(xué)大綱基本要求的基礎(chǔ)上,本人在實驗步驟、注意事項、實驗數(shù)據(jù)上適當(dāng)增加、刪減、修改了內(nèi)容。
設(shè)計意圖:學(xué)生按教材寫的實驗步驟做實驗的話,親自動手操作起來非常困難。因此,在實驗步驟上增加、修改了不少操作細(xì)節(jié)方面內(nèi)容。為了避免學(xué)生操作失誤而引起設(shè)備故障的現(xiàn)象,在實驗注意事項上也增加了注意事項。為了鞏固基爾霍定律內(nèi)容,在實驗數(shù)據(jù)上也增加了實驗內(nèi)容。
二、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)《中等職業(yè)學(xué)校電工基礎(chǔ)實驗教學(xué)大綱》中課程教學(xué)目標(biāo)的要求,結(jié)合學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)和操作能力,我制定了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)如下: 知識目標(biāo):驗證并鞏固基爾霍夫定律。
能力目標(biāo):① 看電路圖正確連接電路的能力。② 提高測量直流電流、電壓的能力。情感目標(biāo):① 在實驗數(shù)據(jù)上追求真實性,避免弄虛作假。
② 連接電路、讀出數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)體現(xiàn)團(tuán)隊合作精神。
三、重點與難點的確定
根據(jù)以上教學(xué)目標(biāo)我把學(xué)習(xí)DGJ-03實驗板的使用及電流、電壓的測量方法,驗證基爾霍夫定律作為教學(xué)重點。通過各種教學(xué)環(huán)節(jié)解決重點,可培養(yǎng)學(xué)生看圖連接電路的能力,完成測量電流、電壓。列節(jié)點電流方程和回路電壓方程求ΣI和ΣU是教學(xué)難點。一年級學(xué)生計算能力和判斷電流、電壓正負(fù)的能力較為薄弱,而這些能力的培養(yǎng)又是必不可少的。為了解決重點、突破難點,我把電流參考方向的理解及電阻電壓、電源電動勢正負(fù)的確定為教學(xué)關(guān)鍵。
【說教法學(xué)法】
一、說教法
學(xué)情分析:本節(jié)課的教學(xué)對象是2013級電氣班A、B兩組之中的B組學(xué)生,共12人。中等生及中等偏下學(xué)生是全班學(xué)生的主力軍,差生比例占全班比例的40%以上。教師如果不考慮學(xué)生情況,而是一味地進(jìn)行理論灌輸?shù)脑挘A(chǔ)好的學(xué)生覺得授課內(nèi)容過于簡單、無聊不愿聽,基礎(chǔ)差的學(xué)生又覺得課程內(nèi)容太難,聽不懂,而不愿意聽。怎樣才能更好地調(diào)動他們參與課堂教學(xué)活動,怎樣才能使每一位學(xué)生都能對學(xué)習(xí)感興趣,是本節(jié)課教學(xué)設(shè)計的一個關(guān)鍵。因此,在實驗中主要采取小組合作學(xué)習(xí)方式,把學(xué)生分成了4個小組,小組分配比例優(yōu)中差1:1:1。
學(xué)生1:優(yōu)等生;學(xué)生2:中等生;學(xué)生3:差生。教法設(shè)計:
為充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,突出重點,突破難點,達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo),我主要運用了直觀性較強(qiáng)的理實一體化教學(xué)法、小組合作法、分層教學(xué)法、競賽法、比較法、提問法、演示法等多種教學(xué)方法貫穿教學(xué)過程,鼓勵學(xué)生積極動手,大膽實踐,形成和諧民主開放的互動課堂。
教學(xué)手段:提高課堂效率不僅要有好的教法,還得通過有效的教學(xué)手段來進(jìn)一步提高學(xué)生接受程度。整堂課以多媒體課件演示為主流程,自制實驗操作步驟視頻、實驗評價表、實驗數(shù)據(jù)展板、圖片編輯等豐富學(xué)生聽覺、視覺效應(yīng),使課堂更加有競爭性,提高學(xué)生實驗參與度。
二、說學(xué)法
本節(jié)課我主要運用了5步學(xué)法:即通過對整個課堂的聽、看、說、做、思來充分鍛煉學(xué)生的接受能力、觀察能力,表達(dá)能力、動手能力和思維能力。讓學(xué)生在愉悅、交流、協(xié)作的氛圍中輕松掌握本節(jié)的重點,突破本節(jié)的難點,力求做到讓教師如何教轉(zhuǎn)變?yōu)樽寣W(xué)生如何學(xué)。
實驗過程中采取了多種學(xué)習(xí)形式,如通過動手驗證、觀察評價、分工合作等方式,充分調(diào)動了學(xué)生的積極性,大大提高了學(xué)生的參與度。實驗過程中參加實驗的學(xué)生可以提高分析問題、解決問題的能力。參與評價的學(xué)生通過查找問題,提升觀察、思考、判斷的能力。實驗數(shù)據(jù)展示過程中又體現(xiàn)了學(xué)生歸納總結(jié)能力的提高。
【說教學(xué)程序】
教學(xué)流程
●組織教學(xué)―復(fù)習(xí)舊知―導(dǎo)入―講解―做實驗―交流評價―布置作業(yè)
一、組織教學(xué)(1分鐘):
師生互致問候、考察出勤 設(shè)計意圖:盡快使學(xué)生集中精神上課。
二、復(fù)習(xí)舊知(3分鐘):
1.簡單電路和復(fù)雜電路的區(qū)別
2.基爾霍夫定律內(nèi)容
設(shè)計意圖:喚醒回憶,為新授課做好鋪墊。
三、導(dǎo)入新課(1分鐘)
設(shè)疑:基爾霍夫兩個定律是否成立?
設(shè)計意圖:在導(dǎo)入部分以設(shè)疑的方式,能夠使學(xué)生明確本節(jié)主要講解內(nèi)容,能夠讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)目標(biāo)明確化。
四、實驗前講解(14分鐘): 事先告訴本節(jié)課講解的目錄。
設(shè)計意圖:能夠讓學(xué)生明確任務(wù),知曉下一步該做什么,做到心中有數(shù)。
1.確立目標(biāo)(1分鐘)
① 學(xué)習(xí)DGJ-03實驗板的使用及電流、電壓的測量方法。② 驗證基爾霍夫定律。
設(shè)計意圖:讓學(xué)生們明確本節(jié)課的目標(biāo),有目的地學(xué)習(xí)本課。2.介紹實驗設(shè)備(2分鐘)
PPT展示自制實驗設(shè)備圖片,教師點兩個小組的2號學(xué)生來看圖說實驗設(shè)備名稱。
設(shè)計意圖:通過演示操作,使學(xué)生加深認(rèn)識各設(shè)備,更快地掌握實驗面板。選2號學(xué)生來看圖說話的意圖是讓學(xué)生提高觀察能力。3.實驗電路圖的說明(5分鐘)
看實驗電路圖,提問學(xué)生指節(jié)點和回路;教師講解列方程時電流、電壓正、負(fù)的確定;挑選每組1號學(xué)生到前面列節(jié)點電流方程和回路電壓方程。
設(shè)計意圖:看電路圖分析電路是做實驗的關(guān)鍵,明確節(jié)點和回路是本次實驗的基礎(chǔ);列節(jié)點電流方程和回路電壓方程是本節(jié)實驗的難點,為了解決難點教師先說明了列方程時怎么確定電流和電壓正、負(fù)符號的問題。通過說明電路圖學(xué)生掌握重點、突破難點有所幫助。挑選1號學(xué)生列方程的意圖是讓優(yōu)等生正確寫到黑板上,因板書的內(nèi)容是保留到學(xué)生做實驗為止。4.實驗步驟及內(nèi)容(3分鐘)播放操作視頻
設(shè)計意圖:教師課前自制操作視頻,目的是使學(xué)生重視實驗細(xì)節(jié),減少錯誤,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心的習(xí)慣。5.注意事項(2分鐘)
PPT演示注意事項,教師指每組的3號學(xué)生來念注意事項,之后老師強(qiáng)調(diào)安全問題。
設(shè)計意圖:選3號學(xué)生來念的意圖是讓差生也參加本課堂中去,也讓學(xué)生提高表達(dá)能力;培養(yǎng)學(xué)生的安全意識。6.實驗要求(1分鐘)
① 1、3組學(xué)生做表1和2的實驗(1、3組評委對換); 2、4組學(xué)生做表3和4的實驗(2、4組評委對換)。② 教師自制實驗評價表
設(shè)計意圖:每兩組做不一樣的實驗意圖是讓學(xué)生多個角度(實驗數(shù)據(jù)的變化)來驗證定律的正確性;評價表是學(xué)生評委評價其他學(xué)生做實驗的評分標(biāo)準(zhǔn),有利于評價。
五、學(xué)生分組做實驗(18分鐘):
每小組選派一名操作能力相對強(qiáng)的1號學(xué)生到對應(yīng)的組做評價(帶評價卡),評委扣對方分?jǐn)?shù)之前當(dāng)場說明扣分理由,其他學(xué)生按實驗指導(dǎo)書動手做實驗。
設(shè)計意圖:被選派的學(xué)生經(jīng)過看別人的實驗?zāi)芴岣叻治瞿芰Γ驗閺膭e人身上能學(xué)到不屬于自己的東西,也能掌握更多的操作經(jīng)驗。其他學(xué)生自己親自動手做實驗,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生按電路圖正確連接電路的能力、按要求正確測量電流和電壓。經(jīng)過連接電路、讀出數(shù)據(jù)計算等環(huán)節(jié)能體現(xiàn)團(tuán)隊合作精神。
六、交流評價(5分鐘):
每個組評位走上講臺扮演教師的角色講解實驗評價的情況及成績(出示量化評價表),這將引起所有學(xué)生的關(guān)注。當(dāng)學(xué)生無法進(jìn)行正確評價時,教師適時進(jìn)行點撥。最后教師歸納實驗內(nèi)容,讓學(xué)生進(jìn)一步理解和消化這一主題的關(guān)鍵。
設(shè)計意圖:交流評價不僅肯定、鼓勵學(xué)生積極動手所得到結(jié)果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;還可以及時指出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題,及時糾錯,提高他們的學(xué)習(xí)能力。
七、步置作業(yè)(2分鐘):
完成實驗報告書,教師簡單解釋實驗報告內(nèi)容。設(shè)計意圖:幫助學(xué)生更好地鞏固、深化本堂課的知識。
【說板書設(shè)計】
實驗五 基爾霍夫定律
(學(xué)生列節(jié)點電流方程和三個回路電壓方程式)
設(shè)計意圖:驗證基爾霍夫定律時需要列節(jié)點電流和回路電壓方程,列電壓方程是本節(jié)課的難點。做板書可以保留整節(jié)課,隨時確認(rèn)自己列回路方程的正確度,避免因列方程的失誤影響實驗數(shù)據(jù)的錯誤。
【教學(xué)反思】
(略)
以上是我對本節(jié)內(nèi)容的粗淺設(shè)計,懇請各位評委教師批評指正!